• 正文
    • 01/?更優(yōu)秀的外部設(shè)計
    • 02/?巧妙的內(nèi)部硬件升級
    • 03/?更高的生產(chǎn)效率
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尊芯第四代天車性能大公開

2024/11/12
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尊芯第四代天車

已全面設(shè)計開發(fā)完成

更緊湊 /More Compact

第四代天車采用更加先進的PCB模塊化設(shè)計,極大提升了整車電氣邏輯的集成度,有效降低車輛體積與重量,解決了晶圓廠中空間和負載的雙重挑戰(zhàn)。

更穩(wěn)定 /More Stable

通過降低體積和重量,尊芯第四代天車變得更加穩(wěn)定與可靠,顯著提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,確保車輛與控制系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互更加穩(wěn)定,故障率更低。

更智能 /More Intelligent

尊芯天車創(chuàng)新性的采用VCU+ZMC的控制邏輯,使系統(tǒng)的控制邏輯更簡化的同時,還讓其具備執(zhí)行復(fù)雜算法的能力,顯著提升系統(tǒng)的運行效率。

當(dāng)前全球頂尖的天車標(biāo)準

公認為TSMC臺積電標(biāo)準

尊芯第四代天車在硬件與系統(tǒng)研發(fā)上

始終對標(biāo)這一最高水平

從內(nèi)部布線到框架結(jié)構(gòu)

尊芯在每個細節(jié)上追求卓越

確保性能與效率達到國內(nèi)一流

01/?更優(yōu)秀的外部設(shè)計

緊湊型設(shè)計如何提升系統(tǒng)穩(wěn)定性?

近年來,隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速及人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,半導(dǎo)體芯片市場迎來了爆發(fā)式的增長。面對產(chǎn)能短缺的問題,晶圓廠對生產(chǎn)效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求日益提高。特別是在12英寸乃至未來18英寸產(chǎn)線中,晶圓盒(FOUP)重量顯著增加,軌道長度延長,節(jié)點數(shù)量大幅增長。作為晶圓廠物流“動脈”的AMHS系統(tǒng),必須應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

尊芯第四代天車經(jīng)過精心開發(fā),采用模塊化設(shè)計來提升整體電氣化性能,在上一代產(chǎn)品已經(jīng)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平的基礎(chǔ)上,達成更小的體積與重量,不僅加強了大重量晶圓盒搬運時的控制能力,還減少了能耗以及對軌道和輪組的磨損。尊芯第四代天車控制系統(tǒng)能夠更加靈活的控制天車的移動路徑,即使?jié)M載也能保持高效穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

通過降低車體重量與體積,尊芯進一步降低了第四代天車運行時的振動。根據(jù)SEMI行業(yè)報告,振動每減少0.1G,設(shè)備停機時間可減少3%-7%,生產(chǎn)良率可提升10%-15%。IEEE的研究也表明,設(shè)備振動度低于0.5G時,設(shè)備的故障率大幅下降,機械損壞、電子元件失效率均有顯著降低。尊芯第四代天車采用低振動設(shè)計,振動幅度保持在0.35G以下,顯著降低故障率,延長設(shè)備壽命,確保高效、精準的物料搬運。

02/?巧妙的內(nèi)部硬件升級

模塊化設(shè)計如何高效應(yīng)對復(fù)雜場景?

半導(dǎo)體制造流程高度復(fù)雜,涉及到數(shù)百個操作工序與精密設(shè)備,部分步驟需要反復(fù)多次。據(jù)統(tǒng)計,12英寸晶圓廠中晶圓的總運輸里程會能達到20公里。晶圓廠的上空,就像是一個小型城市,數(shù)百臺甚至上千臺天車不停的高速運轉(zhuǎn),若繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的固定邏輯控制方式,則極有可能面臨交通擁堵、調(diào)度困難甚至因車輛故障導(dǎo)致的交通阻塞等問題。如何智能安排這千百臺天車的運轉(zhuǎn)還要保證極致的運載效率呢?

尊芯第四代天車,創(chuàng)新性的采用模塊化的VCU+ZMC(Vehicle Control Unit+ZOOMING Motion Controller)架構(gòu)設(shè)計,控制邏輯更靈活,系統(tǒng)維護升級更加便捷,能夠快速適應(yīng)不同的任務(wù)場景。即便是在生產(chǎn)高峰期,也能實現(xiàn)智能尋路與動態(tài)路徑規(guī)劃,確保物料搬運任務(wù)的高效完成。國內(nèi)其他廠商普遍采用PLC系統(tǒng),控制邏輯相對固定,且不具備靈活調(diào)整功能,在面對復(fù)雜任務(wù)場景時只能按照固定路徑行駛,效率較低。

VCU+ZMC控制邏輯基于更強大的專用處理器,支持高速通信總線傳輸信號,能以更高的頻率運行且并行性處理多任務(wù),VCU處理路徑規(guī)劃和車輛的實時狀態(tài)反饋,ZMC則負責(zé)天車的自身運動邏輯。相比傳統(tǒng)PLC架構(gòu),尊芯第四代天車響應(yīng)速度更快,能實現(xiàn)毫秒級別的反饋調(diào)整,確保天車高速運轉(zhuǎn)中的安全與穩(wěn)定。

對比維度

VCU+ZMC

PLC

數(shù)據(jù)處理速度

快30%

復(fù)雜任務(wù)較慢

路徑誤差

減小25%

較大

響應(yīng)延時

<10ms

>20ms

維護成本

較低

較高

故障率

降低20%

較高

系統(tǒng)兼容性

較好

較差

部署時間

03/?更高的生產(chǎn)效率

智慧算法如何高效賦能硬件體系?

一個典型的12英寸晶圓廠的AMHS系統(tǒng)可能包含300到500個左右的分叉節(jié)點,在設(shè)備集中的區(qū)域,軌道的分叉節(jié)點會更加密集,以確保天車能夠靈活穿行于多個設(shè)備之間。這些節(jié)點是天車選擇不同方向的關(guān)鍵位置,每個都需要依據(jù)實際需求進行動態(tài)選擇。該如何確保高速行駛的數(shù)百輛天車都能選擇一條既能夠避免擁堵、又能最短時間內(nèi)到達目的地的路徑,以確保系統(tǒng)高效率運轉(zhuǎn)呢?

尊芯第四代天車采用的VCU+ZMC架構(gòu)不僅保證了穩(wěn)定運行,其高性能芯片更為智能尋路算法的搭載提供了堅實的物理基礎(chǔ)。它能高效發(fā)揮自研高性能迪杰斯特拉(Dijkstra)算法優(yōu)勢,在短時間內(nèi)計算出最優(yōu)路徑或調(diào)度方案,大幅提升了系統(tǒng)響應(yīng)的速度。與傳統(tǒng)PLC控制邏輯相比,尊芯天車系統(tǒng)更容易與現(xiàn)有的物料管理系統(tǒng)(MCS)、設(shè)備控制系統(tǒng)(OCS)進行集成,實現(xiàn)更加緊密的生產(chǎn)協(xié)同。

在AMHS系統(tǒng)中,工廠的天車軌道網(wǎng)絡(luò)可以抽象成一個圖,每個節(jié)點代表分叉點或站點,邊代表軌道,邊的權(quán)重則代表從一個節(jié)點到另一個節(jié)點的運輸成本(如時間、距離或擁堵情況)。該算法基于工廠整體信息,不僅要考慮節(jié)點間的距離,同時還要考量軌道上的負載情況以及整體規(guī)劃,防止某條路徑過于集中使用而導(dǎo)致資源分配不均。正是由于尊芯獨特的架構(gòu)設(shè)計,才使得高性能算法能夠與天車完美結(jié)合,更好地滿足12英寸晶圓廠復(fù)雜的路徑規(guī)劃需求。

目前尊芯已在昆山成功搭建了Demo line,全面驗證了天車系統(tǒng)在實際生產(chǎn)環(huán)境中的穩(wěn)定性和效率提升。我們誠邀客戶在11月前來參觀,共同見證尊芯天車的卓越性能。

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    尊芯成立于2020年3月20日,專注于半導(dǎo)體自動化搬運設(shè)備(AMHS)的生產(chǎn)、研發(fā)和銷售,注冊資金1000萬元。自主研發(fā)生產(chǎn)的AMHS系統(tǒng)打破了國外半導(dǎo)體設(shè)備公司在中國市場的壟斷現(xiàn)狀,技術(shù)及團隊目前在半導(dǎo)體設(shè)備AMHS領(lǐng)域細分賽道內(nèi)處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。

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